Поиск

Почему на Земле не хватает чистой воды: проблема питьевой воды и её решения

Представь Землю из космоса. Она голубая почти целиком: океаны, моря, облака, ледяные шапки. Кажется, уж чего-чего, а воды здесь должно хватать всем. Тогда почему учёные и врачи говорят о нехватке пресной воды, а миллиарды людей до сих пор не имеют дома постоянно доступной и безопасной питьевой воды?

Короткий ответ: воды на Земле очень много, но почти вся она солёная. Большая часть пресной воды заперта во льдах или находится под землёй, а та, что доступна людям, распределена по планете неравномерно, загрязняется и расходуется быстрее, чем успевает восстанавливаться в некоторых местах. Поэтому проблема питьевой воды — это не только вопрос количества воды, но ещё и её качества, расположения и возможности доставить её человеку.

Если Земля голубая, куда делась пресная вода?

Она никуда не делась — просто почти вся вода на планете человеку для питья напрямую не подходит. По данным Геологической службы США, около 96,5% воды Земли находится в океанах и является солёной. Пресной воды — примерно 2,5% от общего количества.

Схема распределения воды Земли: 96,5 процента в океанах, а пресная вода в основном заключена во льдах и под землёй
Почти вся вода Земли солёная, а большая часть пресной воды заключена во льдах и под землёй. Источник: U.S. Geological Survey, Public Domain.

Но и эти 2,5% нельзя просто налить в гигантский кувшин. Около двух третей пресной воды заключено в ледниках и постоянных снегах, ещё примерно треть находится под землёй. На поверхностные воды — озёра, реки и другие доступные запасы — приходится лишь небольшая часть пресной воды.

Вот и первая разгадка. Земля действительно водная планета, но для человека большая часть её воды похожа на огромный сейф: сокровище есть, а ключ подходит далеко не ко всему.

Почему возникает нехватка пресной воды?

Нехватка пресной воды возникает, когда пригодной воды в нужном месте и в нужное время оказывается меньше, чем требуется людям, сельскому хозяйству и природе. Причин несколько, и они часто накладываются друг на друга.

Во-первых, вода распределена по планете очень неравномерно. Где-то круглый год идут дожди и текут большие реки, а где-то осадки редки и испарение огромное. Даже внутри одной страны влажные районы могут соседствовать с засушливыми.

Во-вторых, количество людей и потребление воды растут. Городу нужны водопроводы, больницы, заводы, школы. Полям нужна вода для выращивания урожая. По данным UN-Water и FAO, сельское хозяйство забирает около 72% всей пресной воды, которую человечество извлекает из рек, озёр и подземных источников.

Капельное орошение подаёт воду прямо к растениям и помогает уменьшать потери пресной воды в сельском хозяйстве
Капельное орошение доставляет воду прямо к корням и позволяет терять меньше воды на испарение и сток. Источник: USDA / Wikimedia Commons, Public Domain.

В-третьих, подземные воды можно выкачивать быстрее, чем они пополняются дождями и талым снегом. Представь копилку, из которой каждый день берут по десять монет, а кладут обратно только пять. Некоторое время всё выглядит нормально, но однажды дно становится видно.

И наконец, климатические изменения способны усиливать засухи, менять режим осадков и увеличивать испарение. Это не означает, что вся планета одновременно высохнет. Проблема в другом: привычные источники воды становятся менее надёжными именно там, где от них уже зависят миллионы людей.

Почему чистая вода может быть рядом — и всё равно быть непригодной для питья?

Потому что прозрачная вода не обязательно безопасна. В ней могут находиться болезнетворные микроорганизмы, растворённые химические вещества или загрязнения, которые невозможно увидеть глазом.

В реки и грунтовые воды могут попадать недостаточно очищенные сточные воды, удобрения с полей, отходы производства и бытовой мусор. Иногда опасные вещества оказываются в воде естественным образом: например, в некоторых районах в подземных водах встречаются повышенные концентрации мышьяка или фтора.

По данным совместной программы ВОЗ и ЮНИСЕФ, в 2024 году около 2,1 миллиарда человек не имели доступа к так называемой безопасно управляемой питьевой воде. Это означает воду из улучшенного источника, которая доступна тогда, когда нужна, находится достаточно близко и не загрязнена. Более 100 миллионов человек всё ещё брали воду прямо из рек, озёр и других поверхностных источников без гарантии безопасности.

Это важный поворот нашего расследования: нехватка чистой воды не всегда означает, что рядом совсем нет воды. Иногда река течёт в нескольких шагах от дома, но пить из неё опасно.

Как из речной воды делают питьевую?

На водоочистной станции воду пропускают через несколько ступеней очистки, чтобы убрать частицы, вредные вещества и микроорганизмы. Точный набор технологий зависит от того, откуда взята вода и какие примеси в ней есть.

Станция очистки питьевой воды возле реки, где воду подготавливают перед подачей в городской водопровод
На станции речная вода проходит обработку перед тем, как отправиться по городскому водопроводу. Источник: daryl_mitchell / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0.

Сначала воде часто помогают избавиться от мелких взвешенных частиц: их заставляют соединяться в более крупные хлопья, которые легче удалить. Затем вода проходит через фильтры. После этого применяют обеззараживание, чтобы снизить риск распространения болезнетворных микроорганизмов. На современных станциях могут использоваться и дополнительные методы — активированный уголь, мембраны, ультрафиолет и другие технологии.

Поэтому путь стакана воды начинается задолго до кухонного крана. За ним стоят река или подземный источник, лабораторный контроль, очистные сооружения, насосы, резервуары и километры труб.

Почему нельзя просто опреснить весь океан?

Опреснять морскую воду можно, и это уже делают во многих странах, но такой способ требует сложного оборудования, энергии и денег. Один из главных современных методов называется обратным осмосом: морскую воду под высоким давлением пропускают через мембраны, которые пропускают воду и задерживают значительную часть солей.

Опреснительная установка обратного осмоса, где морскую воду пропускают через мембраны для удаления солей
Установка обратного осмоса на опреснительном заводе Эль-Прат близ Барселоны. Источник: James Grellier / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.

Проблема не в том, что человечество «не придумало фильтр для моря». Такой фильтр существует. Но обработать миллиарды кубометров воды гораздо труднее, чем один стакан. Нужно построить станцию, подвести энергию, регулярно менять и обслуживать оборудование, а затем решить, что делать с очень солёным остатком, который остаётся после опреснения.

Поэтому опреснение особенно полезно там, где мало естественной пресной воды, но рядом есть море и достаточно энергии. Однако это не волшебная кнопка, которая отменяет необходимость беречь реки, озёра и подземные воды.

Можно ли решить проблему питьевой воды?

Да, но единственного решения нет. В одном месте важнее построить очистные сооружения, в другом — заменить протекающие трубы, в третьем — экономнее орошать поля, в четвёртом — защищать водоём от загрязнения.

Хорошая система водоснабжения похожа на цепочку. Нужно сохранить сам источник, правильно очистить воду, доставить её людям и не потерять по дороге. Если сломано хотя бы одно звено, безопасной воды может не хватать даже там, где природных запасов достаточно.

Сельскому хозяйству помогают капельное орошение и более точное управление поливом. Городам — ремонт сетей и повторное использование очищенной воды для технических нужд. Засушливым прибрежным районам — опреснение. А природным источникам воды прежде всего нужна защита от загрязнения.

Есть и ещё одна важная вещь: вода постоянно участвует в круговороте. Она не исчезает с планеты после того, как мы открыли кран. Но загрязнённая, солёная или оказавшаяся далеко от людей вода может стать почти бесполезной именно в тот момент, когда она нужна.

Значит ли это, что однажды вода на Земле закончится?

Вся вода Земли внезапно не закончится, но доступной пресной воды в отдельном регионе действительно может стать слишком мало. Именно поэтому выражение «дефицит воды» не означает высохший океан. Оно означает, что людям и природе не хватает подходящей воды в нужном месте, нужного качества и в нужное время.

Представь огромную библиотеку. В ней миллион книг, но нужная тебе книга лежит в закрытом хранилище на другом конце города. Формально книг очень много — практически воспользоваться ими трудно. С водой происходит нечто похожее.

И вот наша загадка решена. Голубая планета может испытывать нехватку чистой воды именно потому, что слово «вода» слишком общее. Океанская соль, лёд Антарктиды, глубокий подземный пласт и чистый стакан на кухонном столе — всё это вода, но для человека они совсем не одно и то же.

В следующий раз, открывая кран, попробуй представить весь путь этой воды. Возможно, совсем недавно она была дождём, текла по реке или десятки лет находилась под землёй. Обычный стакан оказывается финалом большого путешествия — и хорошей причиной относиться к воде бережно.